劉桂香

摘 要：在工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域，電機有著很廣泛的應(yīng)用，這就要求電機操作者對電機控制有足夠深入的認識和了解，并能真正的掌握電機操作，提高電機控制與操作的質(zhì)量和能力。但是目前的電機實訓(xùn)狀態(tài)并不理想，滿足不了電機控制培訓(xùn)的實際需求?；谶@樣的背景，本文對目前電機實訓(xùn)現(xiàn)狀進行了分析，并基于現(xiàn)代控制技術(shù)設(shè)計了電力綜合實訓(xùn)系統(tǒng)，促進電機控制訓(xùn)練手段的技術(shù)含量，促進電機控制訓(xùn)練水平的提高，適應(yīng)電機控制人才培養(yǎng)需要。

關(guān)鍵詞：電機 技術(shù)操作 現(xiàn)代控制技術(shù) 綜合實訓(xùn)系統(tǒng) 實訓(xùn)現(xiàn)狀分析

隨著電機自動化程度的越來越高，電機控制實訓(xùn)的技術(shù)含量也應(yīng)當(dāng)由淺入深，通過現(xiàn)代化、科學(xué)化、系統(tǒng)化的實訓(xùn)方法提高電機控制實訓(xùn)的的水平，滿足各類高校電機控制人才的培養(yǎng)需求。為了做到這一點，需求了解目前電機控制實訓(xùn)現(xiàn)狀，針對其中的不足表現(xiàn)設(shè)計現(xiàn)代電機綜合系統(tǒng)，這樣才能創(chuàng)造性的改善當(dāng)前電機控制實訓(xùn)現(xiàn)狀，優(yōu)化電機控制實訓(xùn)的實際效果。

一、目前電機控制實訓(xùn)現(xiàn)狀分析

就目前而言，電機在社會的各個行業(yè)都有著廣泛應(yīng)用，這使得電機控制成為一項相當(dāng)重要的工作，是電氣工作人員日常工作中的重要任務(wù)，也是業(yè)績考核的重要指標(biāo)。所以，對電機控制實訓(xùn)應(yīng)進一步提高重視程度。電機控制技能訓(xùn)練一直以來都有，但是20世紀(jì)90年代才自主研發(fā)了一些電機技能實訓(xùn)設(shè)備，主要有簡單的電源、線路板和相應(yīng)的設(shè)備，簡單而方便，但是技術(shù)含量過低。盡管經(jīng)過多年的優(yōu)化改造，傳統(tǒng)的電機實訓(xùn)設(shè)備已經(jīng)有所改善，但是技術(shù)含量仍然不能與發(fā)達國家相比，且存在著較大的安全隱患。近年來，電機自動化程度越來越高，以往的電機控制實訓(xùn)方法不能滿足當(dāng)前電氣工作人員實際工作需求。在這種情況下，提出基于現(xiàn)代PLC、變頻控制技術(shù)與傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)，以及計算機等先進技術(shù)設(shè)計了電機綜合實訓(xùn)系統(tǒng)，建立一個自動化程度較高的電機控制實訓(xùn)設(shè)備系統(tǒng)，以適應(yīng)當(dāng)前的電機控制實訓(xùn)工作需要。

二、基于現(xiàn)代控制技術(shù)的電機綜合實訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)建分析

（一）系統(tǒng)設(shè)計的總體方案

為滿足電機控制、機床電氣、變頻控制以及基的系統(tǒng)功能需求，可以說電機綜合實訓(xùn)系統(tǒng)是相當(dāng)復(fù)雜的。在綜合考慮成本和實現(xiàn)難易程度以及操作實用性等各方面后，決定選擇電動機、繼電器、PLC、變頻器加上位計算機的控制總體方案。

在這一方案下，系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備要滿足以下功能需求。

1、繼電器單元和電動機單元配合完成電動機基本控制功能和機床電氣控制功能；

2、繼電器單元！PLC單元和電動機單元配合完成PLC改造功能；

3、變頻單元和電動機單元配合完成變頻調(diào)速功能；

4、繼電器單元！PLC單元！變頻單元和電動機單元配合完成綜合控制功能。

（二）外部構(gòu)造設(shè)計

該系統(tǒng)主要由電源！繼電器單元、PLC單元、變頻器單元、電動機單元等組成。電源部分供該系統(tǒng)各部分所用，主要由斷路器、接觸器、按鈕、電壓表、插座等組成；繼電器單元主要由斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器、行程開關(guān)等組成，配合電動機單元實現(xiàn)電動機、機床電路的基本控制功能及其擴展功能；PLC單元主要由主機、開關(guān)電源、繼電器、PLC單元、電纜等組成，配合電動機單元PLC機通過STEP7實現(xiàn)電動機、機床電路的控制和改造；變頻器單元由變頻器、斷路器等組成，配合電動機單元實現(xiàn)電動機的調(diào)速控制。

1、根據(jù)所作項目的具體內(nèi)容，可適當(dāng)調(diào)整熔斷器！繼電器等的數(shù)量，以滿足實際需要，如圖1所示。

2、根據(jù)實訓(xùn)中容易出現(xiàn)的問題，以及PLC較易損壞的特點，對其外部構(gòu)造進行改造，可對PLC進行適當(dāng)?shù)谋Ｗo，以利于設(shè)備利用率的提高，同時節(jié)約后期較昂貴的設(shè)備維修費用。

3、考慮到該部分易受外界影響，須單獨設(shè)立電源，有條件時可對其進行屏蔽，并對其所用導(dǎo)線進行單獨配備。

4、設(shè)計綜合控制系統(tǒng)，首先根據(jù)電力拖動系統(tǒng)的要求選擇電動機。選擇電動機時，要考慮電動機的類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)形式及容量、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速等要求。應(yīng)該強調(diào)，在滿足設(shè)計要求情況下優(yōu)先考慮采用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用維護方便的三相異步電動機。

（三）軟件部分設(shè)計

采用STEP7一Micro/WIN V4.0編程軟件。這一編程軟件是西門子公司的一個編程序控制器研制開發(fā)的編程軟件。它是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強大，既可用于開發(fā)用戶程序，又可實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。所以，這里采用這一編程軟件設(shè)計電機綜合實訓(xùn)系統(tǒng)。在編程軟件安裝前，要求計算機系統(tǒng)是CPU80486以上的微處理器，內(nèi)存SMB以上，硬盤SOMB以上，還要滿足基本的硬件連接需要，比如個人計算機與PLC之間要建立基本的通信。

安裝編程軟件后，則可以利用編程軟件進行電機綜合實訓(xùn)系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計。設(shè)計好后，利用專業(yè)的軟件對其進行調(diào)試，以保證軟件設(shè)計科學(xué)合理、有效實用。進行設(shè)備調(diào)式期間，要事前確定選擇掃描次數(shù)和用狀態(tài)圖監(jiān)控程序，按照相關(guān)的調(diào)試程序完成系統(tǒng)調(diào)試和監(jiān)控工作后，再在安全運行狀態(tài)下進行程序編輯。

在運行模式下，可以對用戶程序作少量修改，修改后的程序一旦下載將立即影響系統(tǒng)的運行"可進行這種操作的PLC有CPU224和CPU226兩種，操作如下：

1、在運行模式下，選擇“調(diào)試”菜單中“在運行狀態(tài)編輯程序”命令。運行模式下，只能對主機中的程序進行編輯，當(dāng)主機中的程序與編程軟件中的程序不同時，系統(tǒng)會提示用戶存盤。

2、屏幕彈出警告信息，單擊“繼續(xù)”按鈕，PLC主機中的程序?qū)⒈簧陷d到編程窗口，此時可在運行模式下編輯程序。

3、程序編譯成功后，可用“文件”菜單中的“下載”0命令，或單擊工具條中的“下載”按鈕將程序下載到PLC主機。

4、退出運行模式編輯。使用“調(diào)試”菜單中“在運行狀態(tài)編輯程序”命令，然后根據(jù)需要選擇“選項”中的內(nèi)容。

三、結(jié)束語

在這里，基于現(xiàn)代PLC、變頻控制技術(shù)與傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)，以及計算機等先進技術(shù)設(shè)計了電機綜合實訓(xùn)系統(tǒng)，這是一個技術(shù)含量較高、實訓(xùn)程序簡單有效的電機控制實訓(xùn)設(shè)備系統(tǒng)，能從根本上提高電機控制實訓(xùn)的水平，這是技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)果。在今后的電機控制訓(xùn)練中，應(yīng)充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新精神，大膽的設(shè)想，大膽的開展技術(shù)研究，不斷的優(yōu)化電機控制訓(xùn)練效果，跟上電機設(shè)備自動化程度的提高速度。

參考文獻：

[1]李海峰.現(xiàn)代電工實訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D].西安工業(yè)大學(xué)，2014.

[2]劉潺.多功能液壓綜合實訓(xùn)系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].浙江大學(xué)，2008.

[3]王思涵.PLC實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計研究[D].南昌大學(xué)，2014.

[4]李理.開放式工控模塊與數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].西南科技大學(xué)，2006.